基于LPS的居住区案例研究
——以南京香鸢美颂小区为例
2021-03-11张思群陈秀远苏同向
张思群 陈秀远 苏同向
城市人居环境包括硬环境与软环境,如居住条件、基础设施、公共服务水平、生态环境质量和人居社会环境。国家统计局数据显示,2019年居民人均可支配收入为首超3万元,而住宅商品房平均销售价格为9 308元/m2。目前城市商品住宅的受众主要为社会中产阶层及以上人群,而中产阶层的快速成长导致居住区规划要满足舒适、安全需求,并具备一定的社交功能。
居住区景观规划是居住区规划的重要组成部分。随着城市建设不断发展和各领域学科的交叉运用,居住区景观规划引进生态概念,推进生态、宜居、低碳城市的建设,同时随着“有机社区”理论的应用,居住区作为居住载体,也需承担公共空间的社会功能和责任,通过空间规划创造结合紧密、具有强烈归属感的社区。由此,居住区景观在规划、应用上呈现出独特性、综合性和复杂性,也对其全面绩效评价创造了难度。
1 景观绩效评价系列(LPS)
2010年,风景园林基金会LAF(the Landscape Architecture Foundation)正式提出景观绩效概念,建立景观绩效评价系列(Landscape Performance Series,LPS)研究计划。景观绩效被定义为:一种对景观实施方案实现其预设目标,并满足可持续性要求的有效性的度量。
LPS目前已收录160余个案例,覆盖庭院、社区、多户住宅等近20种类型景观。作为科学且可循证的评价方式,LPS从生态、社会、经济3方面分项对景观的可持续性进行评估,旨在明确评价内容并量化评价方法[1],从而为景观设计的可持续发展提供借鉴。
LPS的独特性在于它在众多指标中选择适合不同项目的指标以及实现特定目标的度量标准与方法,集中于3个主要标准:
(1)适用于专家与非专家使用,即使用人群覆盖范围广;
(2)适用于多种项目类型与规模,即研究对象限制小;
(3)可在较短时间内以有限预算完成测量,即评价方式周期与资金可控。通过景观绩效评估对已建成项目进行评价,可以更好探求生态、社会、经济所扮演的不同角色,丰富对可持续性景观设计的理解。
2 居住区景观评价方法
国内居住区景观评价方法集中于美景度评判法(SBE)、语义差别法(SD)等,结合层次分析法(AHP)、决策树法与德尔菲法对部分要素进行评价[2];国外的可持续性评估体系基于设计和施工文件,集中于项目设计与建设初期阶段进行估测[3]的社区开发项目的绿色能源与环境设计先锋认证(LEED-ND)、可持续场所倡议(SITES)以及基于项目建成及使用后回溯评价的量化体系——LPS研究计划。
结合目前的研究情况,LPS的评估工具与评测结果的可靠性较强、综合性与整体性更优,适用于建成项目的快速估算与预测比较[1],是全面评价建成居住区景观的较好选择。但是,国内外居住区存在差异,LPS的30个项目大类中并没有能直接供中国居住区景观绩效评价参考的指标集合,与之相关的社区与多户住宅中的因素指标均与国内居住区实际情况相差较大。在横向比较与纵向考量后,本文基于LPS在国内起步阶段的特性,选择其中部分评价因子作为参考,同时依据居住区景观的独特性、综合性和复杂性进行调整,通过数据整合、对比分析等手法对建成的居住区项目进行评价尝试。
3 LPS在案例研究中的应用
3.1 案例选择与指标选择
案例遵循以下原则:景观营建与规划水平处在中国中档居住区的平均线上,竣工年份在2010年后,且使用时长超两年的居住区作为代表案例。基于此原则,位于南京浦口区的居住区——大华锦绣华城香鸢美颂小区,被选为本文的研究对象(图1)。该居住区总户数为1 852户,有高层、小高层和洋房3种房型,以高层和小高层为主。
1. 南京浦口区的居住区——大华锦绣华城香鸢美颂
LPS认为网站(https://www.landscapeperformance.org/)上所有的测量方式和指导信息都应只视为参考,需要结合项目实际情况而定,因此本文基于国内居住小区的特点筛选分析LPS各评价因素,并参考其提供的评价量表进行适应性调整,得到以下评价因子:
(1)生态效益:土地——绿地率;水——雨水储存量、径流量;栖息地——树木对雨水的拦截率、植物物种多样性;碳与能源——节约能量值、体感温度、树木固碳能力。
(2)经济效益:创建岗位数量统计;维护运行费用;入住率。
(3)社会效益:居住和社会价值——居民年龄结构、停留时间;健康优质生活——活动类型和丰富度、噪音降低量;风景质量——基础设施品质、绿视率。
3.2 景观绩效的生态因子
香鸢美颂小区景观绩效的生态指标具体如表1。
表1 景观绩效的生态指标
3.2.1 径流量
分区域计算该居住区的地表径流量。径流量计算公式为:径流量=集水区径流系数×集水区多年平均降雨量×集水区域表面积,其中径流系数根据《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2009)4.9.6节获得;国家气象科学数据中心提供南京累年(1981—2010年)20-20时平均年降水量1.09 m(表2);集水区域表面积来源于设计方提供的资料以及实际调研数据。计算得到混凝土和沥青路面径流量为15 048.54 m3,绿化区域径流量为9 319.50 m³,屋顶径流量为22 249.08 m3,边缘未建成区域为6 376.50 m3,其余小路及活动区域为14 934.74 m3。因此,居住区一年的地表径流量为67 928.36 m3。
如该小区无绿化区域,即视绿化区域为其他几种路面类型(径流系数为0.30~0.90),同样区域面积的径流量为18 639 m3~55 917 m3,即一年总径流量将多出9 319.50 m3~46 597.50 m3。一个标准奥林匹克游泳池的尺寸为50 m×25 m×2 m,因此节约的径流量相当于4~19个奥林匹克标准游泳池的用水量。
表2 年最大日降雨量(1990-2019年)
3.2.2 树木对雨水的拦截率
通过国家树木效益计算器(National Tree Benefit Calculator)(图2)结合实地调研统计数据对区域内乔木及大灌木雨水拦截率进行计算,输入地理位置、用地类型、树木种类和树木胸径自动进行分类计算。由于计算器基于美国常见基本数据建立,研究只能选取近似等效的选项[4],如地理位置选取与南京同纬度且气候类似地区,树木选择同类型或近似类型,此方面的计算存在一定误差,但仍可作为基础参考。
2. 国家树木效益计算器官网(源自网络)
计算公式:树木拦截雨水总量=单棵树木拦截雨水总量×同种同规格的树木总数量;雨水总量=年平均降雨强度×面积;树木对雨水的拦截率=树木拦截雨水总量/雨水总量。
南京累年20-20时平均年降水量约为1.09 m,雨水总量为10 158.26 m3;树木拦截雨水总量共计约1 809.57 m3,树木对雨水的拦截率为17.81%。
3.2.3 植物物种多样性
对小区内乔灌木进行数量及种类统计得出小区内低矮灌木共22余种,主要有金叶女贞、海桐、红叶石楠、八角金盘、龟甲冬青、雀舌黄杨、卫矛、金丝桃、紫叶小檗、苏铁、锦绣杜鹃、金边黄杨、珊瑚树、竹、绣球、红花檵木、小叶女贞、月季、刺柏、冬青、山茶、迎春等,大灌木与乔木共45种,总计1 718株(图3),其中桂花230株,占比约13.4%,紫叶李164株,占比约9.5%。
3. 小区内灌木种类及数量
3.2.4 节约能量值
该居住区主要树种每年共节省电力26 044 kWh(图4),根据《中国能源大数据报告(2019)》,中国人均生活用电量701 kWh,树木节省总电力可供37位普通市民一年的生活用电量。根据标准煤耗,每发1 kWh电理论需标准煤0.123 kg,降低煤使用3.2 t。除此之外,燃烧1 kg煤将产生2.6 kg二氧化碳与0.024 kg二氧化硫,减少二氧化碳8.32 t、二氧化硫76.88 kg。
4. 树种节约电力计算方法示意
3.2.5 体感温度
体感温度是指人感受到的冷暖温度,是与实际温度相对照的用来表示人体感觉的概念[5]。我国各地气象局会对其计算公式进行本地化改进,景元书等(2008)在《南京地区体感温度气候特征》[6]提出了适宜南京的体感温度计算公式,本文直接采用调研当日国家气象科学数据中心(http://data.cma.cn)南京站台提供的数据,并与当日气温进行对比,但由于缺乏项目建成前同时段的数据记录,可参照性相对较低(图5)。
5. 调研当日南京体感温度与日均气温对比
计算公式:Tg=T+9.0/(Tm-Tn)+(U-50)/15(-V-2.5)/3(其中,Tg为体感温度;T为日平均气温;Tm为日最高气温>33.6℃;Tn为日最低气温;U为平均相对湿度;V为日平均风速),得出:平均体感温度为35.98℃,日均气温为29.36℃。
3.2.6 树木固碳力的计算
与计算雨水拦截率的方法类似,通过国家树木效益计算器计算居住区内45种乔木及大灌木的树木固碳潜力,一年减少碳排放量总计51 183 kg(图6)。据效益计算器提供的数据,大多数中型轿车车主每年行驶里程约19 312 km,产生约4989.52 kg的二氧化碳,其主要树木减少的碳排放量相当于每年减少道路上中型轿车10辆(51 183.00/4 989.52≈10)。
6. 树种固碳力计算方法示意图
3.3 景观绩效的经济因子
指标一:入住率。该楼盘无房源在售,入住率较高,约为60%左右,以中青年、城市新中产为主,租客较少。指标二:就业岗位。创造与景观相关的若干岗位,其中小区环境管理30人;园林维护人员(除草浇水)等17人。指标三:维护运行费用。包括物业费1.4元/(m2/月)、绿化维护人员工资1 000~2 000元/月。
3.4 景观绩效的社会因子
在LPS公布的指标及方法对比说明中看出,社会效益部分较难量化,相关的指标集中于“居住和社会价值”“健康优质生活”“风景质量”等方面。“健康优质生活”中噪声的等级降低以定点测量予以量化;“居住和社会价值”“风景质量”则更多通过调研或征询的方法评估,本文不阐述其信度和效度[3]。
居住区景观空间作为供居民休憩停留之所,其绿地社会价值评价主要从使用人群结构、活动内容、健康舒适、景观质量等方面考虑,社会绩效指标总结如下:
指标一:使用人群结构。景观的使用者为住区内居民,共1 852户,其中儿童(0~14周岁)占比为9.51%,老人(65周岁及以上)占比为9.20%。调查结果显示居民常在场地内进行休闲活动。经调查进入场地的209位使用者,结果表明,平均每日停留时间大于1 h。
指标二:活动内容。74.64%的居民在公共空间进行运动以及健身活动,选择体验自然、与朋友家人相处、疏解压力与精神恢复分别占比为68.42%、37.32%、20.57%。
指标三:噪音降低量。(1)样地选取:根据条件选取居住区范围内部及外围紧邻的通行道路进行取点测量。(2)数据采集:测量仪器为手持式噪声计,使用两台噪声计同步进行以减小周边噪声源的误差,将小区与周边道路的临界处设为0 m处,沿道路边缘共设6个样点,向内每间隔100 m范围的绿地区域内设置第二个测点,共测6组数据(图7);0 m样点处作为道路噪音取样点,测量高度设置为1.2 m。测定时段为早高峰07:00—09:00和晚高峰16:00—19:00。(3)结果分析:将场地内部与外部的噪声平均值进行对比分析,结果显示,在同等条件下场地内部平均噪音为45 dB,道路区域样方的平均噪音达57 dB,噪音降低量为12 dB,居住区绿地起到了一定的噪音消除作用。
7. 香鸢美颂小区噪音测试点
指标四:基础设施。近80%的居民认为小区停车位分布合理,同时65%的居民认为小区内的活动场地和器材足够丰富。
指标五:绿视率。本次调查的绿视率计算依据公式:绿视率(%)=照片中植物绿色部分面积/照片中总面积×100%。
选取拍摄取样点,以垂直于街道的方向对所选对象进行拍照,对取样的景观照片进行绿化信息简化。(1)道路系统:根据芦原义信室外空间视觉尺度理论,选择直线型道路上居民活动范围为取样点每隔24 m布置1个拍照取样点,曲线型道路应在转折点设置拍照取样点。(2)公共开放空间:按照广场、水景、构筑等不同场地分别设置取样点,应选取居民最易观赏、聚集的空间作为样本选取地;水体取样点应在岸边或观景平台上,广场拍照取样点应设置在人群聚集活动的地点。数据采集:照片均在夏季同一天15:00—16:00进行拍摄以保证数据的一致性。
计算方法:将各取样点照片进行横纵各10个网格,共计100个网格进行绘制,计算照片网格中绿色部分所占比例(4舍5入)(表3),算出每张照片的绿视率,最后取平均值得到平均绿视率(图8、图9)。
表3 各取样点绿视率
8. 道路系统绿视率例图
9. 公共空间绿视率例图
结论:道路系统平均绿视率为44.33%,公共空间平均绿视率为48.67%,综合绿视率为46.5%,景观品质较高。
4 结论与讨论
应用LPS评价南京香鸢美颂的住区景观,对该小区可持续特征总结如下:
(1)生态绩效方面。该居住区在多个生态指标方面表现良好,如雨洪管理方面日最大雨水储存量可达203.5 m3,一年绿化区域最多可节约约19个奥林匹克标准游泳池用水量。同时,该居住区树木对雨水拦截率达17.81%,每年可省电26 044 kWh,减少碳排放量51 183 kg。
(2)经济绩效方面。该居住区用于维护景观的费用集中于物业费中的绿化养护部分以及相关人员工资,创造相关岗位47人,维护成本较低但取得较为良好的景观效果,具有可持续性。
(3)社会绩效方面。该居住区的景观较为明显地反映了以人为本的设计理念,为居民提供日常活动休憩空间的同时,噪音降低12 dB,且综合绿视率达46.5%,为该居住区居民健康优质生活创造了外部条件。
在将LPS应用于香鸢美颂小区时,发现仍有一些内容需完善:
(1)在计算雨水的拦截率、树木固碳力、节约能量值等时运用的国家树木效益计算器基于美国地理位置和树种信息,与国内树种信息存在差异。
(2)由于前期数据难以收集以及针对项目的长期监视缺失,如体感温度前后对比数据不全,房屋价格是否被景观影响很难进行纵向比较,且由于房价受交通、学区等多重影响,横向对比难度较大。
(3)居住区的特殊性导致LPS的应用不适合建设前后的绩效对比,因此对于该小区景观绩效评价的部分数据,如节约径流量等的计算,采取模拟居住区未建设景观情况与现有情况对比。
(4)关于社会绩效“居住与社会价值”指标评价主要以问卷、询问、观察等方式进行,根据LPS公布的指标及方法对比说明中,该指标仅作参考,不探究其信度和效度。
(5)居住区景观的特殊性导致LPS提供的指标不能直接说明本案例的社会效益和经济效益,如居民对居住区景观的目的性不强,近似满足其生活与放松需要即被视为“很好的景观”,因此获得的反馈并不能够完全代替景观的真实社会效益;同时居住区的封闭性质导致无法对外创造较多经济效益,LPS中的经济指标与案例中经济绩效评价关联性不强。
总体来看,本案例中大部分计算数据较准确,但仍存在部分问题需学科发展以及相关数据库的建立加以解决,同时文章尝试将抽象的绩效整理成量化数据,并等量转化为日常生活信息以增强结论的直观性,反馈的信息证明该居住区景观存在生态、社会、经济3方面的绩效,但LPS在居住区景观绩效评价中的指标选择是否能够较好证明项目的可持续性、是否还需添加或删减指标,同时时间跨度的研究标准是否明确,以及居住区经济社会效益是否需要特异性调整,这些问题都亟待大量项目案例的实践给予证明。